CH657069A5

CH657069A5 - HEATABLE AND COOLABLE DISC STIRRERS.

Info

Publication number: CH657069A5
Application number: CH5826/82A
Authority: CH
Inventors: Heinz Dipl-Ing List; Alfred Kunz
Original assignee: List Ind Verfahrenstech
Priority date: 1982-10-04
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1986-08-15
Also published as: JPS5987025A; EP0105436A2; EP0105436A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vereinfachung des konstruktiven Aufwandes für die Herstellung der Scheibenelemente sowie eine Verbesserung der Wärmeübertragung durch die Scheibenelemente sowie ihrer Rührwirkung. Erfindungsgemäss wird ein heiz- und kühlbarer Scheibenrührer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. The present invention aims to simplify the design effort for the production of the disc elements and to improve the heat transfer through the disc elements and their stirring effect. According to the invention, a heatable and coolable disc stirrer with the characterizing features of claim 1 is proposed.

Scheibenelemente mit mindestens einem radial nach aussen offenen Ausschnitt sind zwar durch die DE-OS 2 120 359 bereits bekannt, jedoch sind diese Scheibenelemente nicht beheizt, und die Ausschnitte dienen nicht dem Materialtransport, sondern sind notwendig, um den Umlauf von Schaufelblättern zu ermöglichen, die sich an einer zweiten Welle befinden. Disk elements with at least one cutout that is open radially outward are already known from DE-OS 2 120 359, but these disk elements are not heated and the cutouts are not used for material transport, but are necessary to enable the circulation of airfoils that are on a second shaft.

Dadurch, dass die Ausschnitte erfindungsgemäss im radial äusseren Bereich der Scheibenelemente vorgesehen sind, ergibt sich bei verhältnismässig geringer Grösse der Ausschnitte, insbesondere in radialer Richtung, ein guter Materialtransport durch die Ausschnitte hindurch entlang der üblicherweise beheizten oder gekühlten Wand des Rührbehälters. Ausserdem haben die Scheibenelemente durch fehlende Ausschnitte im radial inneren Bereich eine vergrösserte Heizfläche. Because the cutouts are provided according to the invention in the radially outer region of the disk elements, with a relatively small size of the cutouts, in particular in the radial direction, good material transport results through the cutouts along the usually heated or cooled wall of the mixing container. In addition, the disc elements have an enlarged heating surface due to the lack of cutouts in the radially inner region.

Vorzugsweise haben die Scheibenelemente einen radial inneren, die Hohlwelle umschliessenden hohlen Ringbereich, durch den das Heiz- oder Kühlmittel auf konstruktiv einfache Weise hindurchführbar ist. Die geschlossene Scheibenfläche des Ringbereiches führt auch zu einer Verbesserung der Rührwirkung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. The disk elements preferably have a radially inner, hollow ring area enclosing the hollow shaft, through which the heating or cooling medium can be passed in a structurally simple manner. The closed disc surface of the ring area also leads to an improvement in the stirring effect. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Scheibenrührer mit Konstruktionsprinzipien entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik, jedoch mit Scheibenelementen gemäss der vorliegenden Erfindung, in schematischer Darstellung, wobei die Behälterwand durch Strichpunktlinien angedeutet ist, 1 is a plan view of a disk stirrer with construction principles according to the prior art mentioned above, but with disk elements according to the present invention, the container wall being indicated by dashed lines,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II—II der Fig. 1, 2 shows a cross section along the line II-II of FIG. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein auf die Welle aufgesetztes Scheibenelement, 3 shows a cross section through a disk element placed on the shaft,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Scheibenelementes, und Fig. 4 is a partially sectioned view of a disc element, and

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch eine Rührwelle im Bereich eines Scheibenelementes entsprechend einer weiteren Ausführungsform. 5 shows a partial cross section through an agitator shaft in the region of a disk element in accordance with a further embodiment.

Der Scheibenrührer nach Fig. 1 hat mehrere parallel zueinander auf einer Hohlwelle 2 befestigte Scheibenelemente 3 — 9, deren Form aus den Darstellungen der Fig. 2 oder 4 ersichtlich ist. Am äusseren Umfang der Scheibenelemente aufgesetzte Rühr- bzw. Knetbarren 12 bewegen sich beim Umlauf der Rührerwelle 2 entlang der zylindrischen Um-fangsfläche der Wand 14 des Rührbehälters, so dass diese gereinigt wird und ein guter Wärmeaustausch mit dieser Wand möglich ist. Im vorderen Bereich des Scheibenrührers sind Rührbarren 15,16 vorhanden, die mehrere Scheibenelemente 3 — 5 miteinander verbinden und zur Erzielung einer Transportwirkung schraubenlinienförmig sind. Mit der Behälterwand 14 fest verbundene Rühr-Gegenelemente 18,19 sind so geformt, dass die Scheibenelemente sowie die Oberfläche der Hohlwelle 2 an ihnen entlangstreichen, so dass sich ein verbesserter Wärmeaustausch sowie eine verbesserte Rührwirkung ergibt. 1 has a plurality of disk elements 3 - 9 fastened in parallel to one another on a hollow shaft 2, the shape of which can be seen from the illustrations in FIG. 2 or 4. When the agitator shaft 2 rotates, agitating or kneading bars 12 placed on the outer circumference of the disk elements move along the cylindrical circumferential surface of the wall 14 of the mixing container, so that it is cleaned and good heat exchange with this wall is possible. In the front area of the disk stirrer there are stirring bars 15, 16 which connect several disk elements 3 - 5 to one another and which are helical in order to achieve a transport effect. Stirrer counter-elements 18, 19 which are firmly connected to the container wall 14 are shaped such that the disk elements and the surface of the hollow shaft 2 sweep along them, so that there is an improved heat exchange and an improved stirring effect.

Die Scheibenelemente 3—9 haben einen radial inneren, die Hohlwelle 2 umschliessenden hohlen Ringbereich 22, auf den in regelmässigem Abstand zueinander drei bogenförmige massive Scheibenstücke 24—26 aufgeschweisst sind. Die somit zwischen den bogenförmigen Scheibenstücken 24—26 vorhandenen Ausschnitte 28 bis 30 ermöglichen beim Rühren einen Materialtransort an den Scheibenelementen vorbei in Längsrichtung des Rührbehälters. Die Rührbarren 12 sind, in Drehrichtung gesehen, im Bereich der Vorderkante der bogenförmigen Scheibenstücke befestigt. The disk elements 3 to 9 have a radially inner, hollow ring area 22 which surrounds the hollow shaft 2 and onto which three arcuate, massive disk pieces 24 to 26 are welded at regular intervals. The cutouts 28 to 30 thus present between the arcuate disk pieces 24-26 enable material to be transported past the disk elements in the longitudinal direction of the mixing container during stirring. The stirrer bars 12 are, viewed in the direction of rotation, fastened in the region of the front edge of the arcuate disk pieces.

Um durch die Scheibenelemente hindurch eine gezwungene Strömung von Heiz- oder Kühlmittel zu ermöglichen, ist der Hohlraum 32 des Ringbereiches 22 mit einer schmalen Trennwand 33 versehen, und auf einer Seite dieser Trennwand befindet sich in der Wand der Hohlwelle 2 eine Zuströmöffnung 35, während sich auf der anderen Seite der Trennwand ein radial nach innen gerichteter Abströmkanal 36 befindet, der durch die Wand der Hohlwelle hindurch zu einem durch die Hohlwelle verlaufenden Rohr 38 geführt ist. Es versteht sich, dass die somit sich ergebende Strömungsrichtung des Heiz- oder Kühlmittels auch umgekehrt verlaufen kannn. In order to enable a forced flow of heating or cooling medium through the disk elements, the cavity 32 of the ring region 22 is provided with a narrow partition wall 33, and on one side of this partition wall there is an inflow opening 35 in the wall of the hollow shaft 2 while on the other side of the partition there is a radially inward outflow channel 36 which is guided through the wall of the hollow shaft to a tube 38 running through the hollow shaft. It is understood that the resulting flow direction of the heating or cooling medium can also be reversed.

Der Axialquerschnitt nach Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Scheibenelemente, bei dem der radial innere hohle Ringbereich 22' seitlich an eine Scheibe 9' ange- The axial cross section according to FIG. 5 shows an exemplary embodiment of the disk elements, in which the radially inner hollow ring region 22 'is laterally attached to a disk 9'.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

657 069 657 069

schweisst ist, so dass das Scheibenelement im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 eine abgestufte axiale Breite aufweist. Im Beispiel nach Fig. 3 ist der hohle Ringbereich 22 durch eine in das Scheibenelement eingesetzte Ringplatte 40 geschlossen und hat somit eine gleichbleibende Breite. Bei abgestufter Breite entsprechend dem Beispiel nach Fig. 5 ist vorteilhaft das Rührgegenelement 18 dieser Form der Scheibenelemente angepasst, so dass es deren gesamte seitliche Oberfläche bestreichen kann. is welded so that, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 3, the disk element has a stepped axial width. In the example according to FIG. 3, the hollow ring area 22 is closed by an annular plate 40 inserted into the disk element and thus has a constant width. In the case of a graduated width corresponding to the example according to FIG. 5, the stirring counter element 18 is advantageously adapted to this shape of the disk elements, so that it can cover the entire lateral surface thereof.

Es versteht sich, dass der radial innere Ringbereich 22 die Hohlwelle nicht vollständig umschliessen muss, um die Beheizung oder Kühlung des gesamten Scheibenelementes mit nur einem Strömungskanal 32 zwischen einer Zu- und Abströmöffnung 35, 36 zu verwirklichen. Beispielsweise kann einer der in Fig. 2 oder 4 dargestellten Ausschnitte 28 — 30 radial nach innen bis zu der Hohlwelle 2 vergrössert werden, so dass sich ein in Umfangsrichtung entsprechend kürzerer ringförmiger Strömungskanal 32 in dem Ringbe-5 reich 22 ergibt. It goes without saying that the radially inner ring region 22 does not have to completely surround the hollow shaft in order to implement the heating or cooling of the entire disk element with only one flow channel 32 between an inflow and outflow opening 35, 36. For example, one of the cutouts 28-30 shown in FIG. 2 or 4 can be enlarged radially inward up to the hollow shaft 2, so that an annular flow channel 32 in the ring region 5 correspondingly shorter in the circumferential direction results.

Die Beheizung nur des radial inneren Ringbereiches 22 reicht aus, um das gesamte Scheibenelement ausreichend zu beheizen, da der radial äussere massive Bereich 24,25,26 der io Scheibenelemente hierfür eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Wärmeableitung von den Scheibenelementen an das umgebende, zu rührende Material erfolgt langsamer als die Wärmezuleitung aufgrund dieser Wärmeleitfähigkeit. The heating of only the radially inner ring area 22 is sufficient to heat the entire disk element sufficiently, since the radially outer massive area 24, 25, 26 of the io disk elements has sufficient thermal conductivity for this. The heat dissipation from the disk elements to the surrounding material to be stirred takes place more slowly than the heat supply due to this thermal conductivity.

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

657 069

1. Heated and coolable disc stirrer with at least one hollow shaft extending through the mixing container, on which hollow disc elements are placed, the cavity of which is connected to that of the hollow shaft, so that they can be heated and cooled, the disc elements being a limited part of one Fill in the plane extending transversely to the hollow shaft through the stirred tank so that material is transported in the longitudinal direction during stirring, characterized in that the disc elements (3—9) have at least one cutout (28—30) open radially outwards in their radially outer area .

2. Disc stirrer according to claim 1, characterized in that the radially outwardly open cutout (28-30) has a width in the radial direction of the disc that is less than half the radial disc width.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Disc stirrer according to claim 1 or 2, characterized in that the disc elements (3-9) have a radially inner hollow ring region (22) surrounding the hollow shaft.

4. Disc stirrer according to claim 3, characterized in that the circumferential regions (24-26) adjoining the hollow ring region radially outwards between the radially outwardly open cutouts (28-30) are solid.

5. Disc stirrer according to claim 3 or 4, characterized in that the radially inner hollow ring region (22 ') is formed laterally on a disc having the outwardly open cutouts (28-30) (Fig. 5).

A disc stirrer of known type according to the preamble of claim 1 (DE-OS 2 349 105 or DE-OS 2 351 763) has a plurality of hollow disc elements arranged next to one another in the same plane in the circumferential direction, so that material transport in the longitudinal direction between them during stirring can be done. This division into individual disc elements arranged in the same plane is complex since each disc element must be provided with separate supply and discharge channels for heating or cooling agents.